총알이 수역에서 튕겨 나올 수있는 것으로 알려져 있습니다. 표면 장력이 이것의 원인입니까, 아니면 소행성이 대기에서 튕겨 나올 때 보는 것과 동일한 행동입니까? 나는 표면 장력이 그것과 관련이 없다고 생각하지만 동의하지 않는 사람과 논쟁하고 있습니다. 주요 요인은 공기에 대한 물의 밀도와 총알의 밀도라고 생각합니다.
댓글
- 오 잘 했어요. ' 댐 파괴자 …
- 평평한 자갈이 해변의 물 위를 건너 뛰게 할 수도 있습니다. 나는 지붕 타일의 조각에 대해 14 개의 스킵을 측정 한 것을 기억합니다. 나는 그것이 모든 것과 관련이 있다고 생각합니다 : 물질의 입사각, 속도 및 밀도 (소행성의 경우 가스는 매우 빠르게 진행됩니다).
- 안녕하세요 John to Physics SE! 내 생각에 이것은 계산하기 어려울 것입니다 (총알이 무언가를 때리는 것과 관련된 모든 질문).하지만 직관적으로 고밀도 및 음속으로 표면 장력은 중요하지 않을 가능성이 큽니다. 실험은 쉬울 것입니다. 세제를 조금 사용하여 시도해보세요.
- 댐 파괴자들이 폭탄을 튕기는 실험을했을 때 두 가지 결론이 나왔습니다. 상대 속도 (물-투사 체)는 충분히 커야하고 각도 충분히 작아야합니다. 그들은 실제로 던지기 전에 폭탄을 회전 시켰습니다. 그러나 이것이 표면 장력과 어떤 관련이 있는지 잘 모르겠습니다.
- @Pygmalion 표면이 없으면 표면 장력이 존재한다는 것을 확인하면 도탄이 없을 수 있습니까?
Answer
메커니즘은 예를 들어 W. Johnson, Int. J. Impact Engng, Vol.21, Nos 1-2, pp. 15-24 및 25-34. 1998.
다음과 같은 주요 가정은 구형 발사체의 임계 도탄 각에 대한 대략적인 Birkhoff 공식을 유도하는 데 사용됩니다.
(i) 구형 표면의 압력 $ p $ 바깥쪽으로 그려진 법선을 따라있는 요소는 $ \ rho u ^ 2 / 2 $입니다. u는 법선을 따라 분해 된 구의 전진 속도입니다.
(ii) 압력은 물의 방해받지 않는 표면 아래에 잠긴 구 부분에만 적용됩니다. 구에 스플래시가 미치는 영향은 압력에 영향을주지 않는 것으로 간주됩니다.
따라서 표면 장력은 무시할 만합니다.
답변
표면 장력과는 아무 관련이 없습니다 (최소한 큰 물체의 경우).
물체가 방해를받지 않도록 물을 가속화하는 데 필요한 힘입니다. 싱크대.
총알이 다른 총알이나 금속 갑옷에서 튀어 오르는 것을 상상해보세요. 그것을 받아들이는 데 문제가 없습니다. 그것은 단지 뉴턴의 법칙과 운동량입니다. 우물물은 질량도 있고 정확히 같은 방식으로 가속하기 위해 힘이 필요합니다. 총알, 돌 또는 폭탄을 튕기는 유일한 차이점은 속도와 각도, 이동해야하는 물의 양과 속도입니다. .
어떤 속도 / 압력에서 점도가 요인이되는지 잘 모르겠습니다. 초 유체 헬륨에서 돌을 훑어 본 사람이 있습니까?
댓글
- 변위 관성에 대한 귀하의 훌륭한 점을 강조하기 위해 Myth Busters는 수 중에서 수영하는 사람들을 쏘기 위해 현대 소총과 남북 전쟁 소총을 비교 한 에피소드를 한 적이 있습니다. 분명한 결과 : 내전 소총은 수영 자에게 치명적이었습니다. 현대 소총은 무해합니다. 왜? 현대 총알이 너무 빨리 움직여서 물이 액체보다 고체처럼 움직 였기 때문에 총알이 자폭하게되었습니다. 훨씬 느린 내전 총알이 앞의 물에 충분한 시간을주었습니다. 총알이 훨씬 더 멀어 지도록합니다. (Nice He-4 질문, BTW!)
- 유체 역학을 연구했을 때 (' 대부분 잊었습니다) 레이놀즈라는 것이있었습니다. 수 , 관성을 점성력과 관련시킵니다.
- 이 답변의 문제는 물이 움직이는 개념입니다. " 방법은 " 및 " 얼마나 빠릅니다. " 두꺼운 유리 조각이 튀어 나오는데 ' 유리 분자가 충분히 빨리 빠져 나갈 수 없다고 말하는 것은 정확하지 않습니다. ' 충돌의 탄력성에 대한 문제인 것 같습니다.
- @John-창문과의 탄성 충돌은 유체의 반동과 다른 것 같습니다. 매우 빠른 속도에서 또는 비 뉴턴 유체의 경우 반동이 탄력적이고 유리처럼 동작 할 수 있습니다.하지만 스키밍 스톤에서는 속도가 더 유용하다고 생각합니다. ' 운동량 측면에서 뉴턴 크래들 장난감을 사용하세요
- @MartinBeckett-동의합니다. 제 요점은 " " 충분히 빠르게 처리 할 수없는 입자 개념이 잘못된 것 같다는 것입니다.충분한 에너지가 주어지면 입자는 거의 빛의 속도로 이동합니다. ' 그다지 과학적인 설명처럼 보이지 않습니다.
답변
입자 물리학 자로서 저는 이것을 반 탄성 산란으로 보는 경향이 있습니다. 여기서 속도와 입사각, 매질의 응집력이 솔루션에 들어가야합니다.
고체라면, 응집력이 높기 때문에 도탄 / 반 탄성 산란이 발생할 가능성이 높습니다.
대기 정상을 훑어 보는 소행성은 매우 빠른 속도와 작은 방목 각도를 필요로합니다.
액체는 명시된 변수에 따라 그 사이에 있습니다.
미시적 수준에서 주어진 각도와 속도에서 발사체의 전자는 표면의 전자가 뚫을 수없는 연속체로 볼 것으로 예상합니다. , 일반적으로 고체로 표시되는 것과 비교할 수 있습니다.
설명
- 속도를 방해하는 매체에 들어갈 때 단일 전자가 굴절 될까요? 전자 그룹은 마치 개별 전자의 펄스. 일부는 산란하고 일부는 굴절됩니다. 그러나 그것들이 결합되어 있기 때문에 산란 대신 물 분자가 산란되고 총알의 전자가 굴절됩니다. 그게 말이 되나요?
- @John 다소간. 그들은 고체 발사체의 일부로 집합 적으로 흩어집니다. 델타 (시간)에 대한 물 분자는 고체처럼 보이며 굴절이 아닌 반사입니다.
- annav, I ' 파도처럼 행동하는 전자는 공기에서 물로 이동할 때 굴절됩니다. 그리고 총알은 입사각이 굴절각과 같을 때 반사되는 파도처럼 행동하는 전자 그룹 (펄스)으로 볼 수 있습니다.
- 굴절은 빔이 물에 들어갈 때입니다. 흩어져있을 때 반사. 단일 전자는 기계적으로 양자가 물에 들어가서 굴절되고 일부는 반사 될 가능성이 있습니다. 다시 말하지만 그것은 입사각, 전자의 속도 및 그것이 충돌하는 매체의 밀도에 따라 달라집니다. 발사체 표면의 전자는 액체 표면에서 집합장을 볼 것이며 발사체는 튕기거나 관통 할 것입니다. " 전체 내부 반영 "이 혼란 스럽습니까? en.wikipedia.org/wiki/Total_reflection
답변
총알이 수평과 수직의 두 방향으로 움직이는 것을 생각하면 이해하기 가장 쉬울 것입니다. 총알은 물 속으로 천천히 위아래로 이동하는 반면, 그 깊이에서 수평으로 먼 거리를 빠르게 이동하면 반응으로 분출 될 상당한 양의 물 질량이 발생합니다.이 질량의 총 운동량은 궤적이 반영됩니다. 따라서 물은 느린 수직 구성 요소를 편향시키는 데 필요한 운동량을 제공합니다.